光源寿命自动检测系统的开发应用

1、电光源寿命自动化检测系统的开发和应用 盛惠娟 上海时代之光照明电器检测有限公司 国家电光源质量监督检验中心（上海） 王 峻 上海格瑞特科技实业有限公司摘 要 电光源寿命自动化检测系统是用来检测光源产品寿命的智能化装置，该系统能有效监测供电回路的电压参数，环境温度参数，被测光源或灯具寿命的失效情况的统计及寿命试验起始和终止时间的设置等功能。关键词 光源寿命自动化检测系统 光源寿命0. 前言在电光源照明行业，光源寿命的检测项目一直是以传统的人工二十四小时的巡检来监视灯寿命试验电压的波动，灯寿命的失效时间等运行状况，并用手工记录统计的形式来描述的。随着电光源产业的不断发展壮大，特别是作为我们国家电光

2、源产品的检测机构，在进行大规模、大批次量灯的检测时及在对某些灯寿命试验有特殊控制要求时，传统的检测方法已不能满足现代发展中的检测技术要求和科学管理的需求。在此前题下，我们提出了开发一套电光源产品寿命自动化检测的应用系统，来取代以往传统的较为原始的检测方法。其目的在于一是能减轻原人工巡检和记录在人力和时间上的繁琐消耗,二是通过自动化检测系统来监视被测光源及灯具产品在寿命试验中的检测过程，动态掌握被测光源及灯具的运行状态，及时了解分析故障发生的情况，保证其失效数据的真实性和准确性。更重要的是体现了电光源产品在寿命试验检测中的先进性和科学性，使传统的检测方法从此走向现代化检测的管理模式中来。电光源寿

3、命自动检测系统是由上海时代之光照明电器检测有限公司提出应用技术要求，上海格瑞特科技实业有限公司提供系统软件开发，硬件服务等技术支持联合开发设计的一个项目。目前该检测系统已进入实施应用中。1. 系统介绍1.1系统功能简述该系统主要功能为：有效监测供电回路的电压参数；环境温度参数；被测光源寿命的失效情况等。对实验室的每个被测灯的实施状态按设定要求及某个灯在失效时进行及时报警。系统能长期稳定工作，准确地反映被监测回路及单个光源和灯具的各项参数（如电压、工作状态、失效时间及环境温度等）。自动记录供电电压的波动情况，电压波动大于一定值(一般+/-1V)自动刷新，也可由上位机自动定时查询.自动记录和统计系

4、统的运行参数。并对被监测电压回路具有远程控制通断等功能。1.2系统结构简述该系统由上位计算机（含管理软件）和数据采集主机及检测模组组成。见下图：LON灯架灯架 企业内部网PSG数据采集机1数据采集机2数据采集机3数据采集机58数据采集机59数据采集机60数据采集机61数据采集机62数据采集机63温度，电压等客户端电光源寿命测试系统架构图系统上位机软件采用C/S网络版软件，企业内部局域网上，可以设置多个客户端，任何客户计算机的显示屏上能显示出各寿命试验装置架上各点的试验情况，相关工作人员和项目工程师可在显示屏上按所需要求查看检测批次的运行情况。该系统的数据采集主机承担被测光源或灯具的工作状态检测

5、，运算后将相关信息传输到上位计算机管理软件上。系统数据采集主机可由计算机现场下载控制方案（包括网络地址和参数的重新配置、下载应用程序、报告网络问题和启动/停止/复位设备的应用程序），使用十分灵活方便。也可在数据采集主机内预置监控方案。数据采集主机具多种数据通讯方式适合各种的被控设备和电源设备。数据采集主机的I/O口配置光电隔离，大大提高数据采集主机的可靠性。该套自动化系统，采用了先进的总线网络技术，形成一个标准的操作控制网（Local Operating Network），网络可以从几个节点设备到32385个节点设备。从应用角度来讲，可以实现小到几个，大到十几万个光源的检测。系统从应用层面定义

6、为： A管理层：工作站（上位计算机）。该系统中央监控中心设在计算机监控中心内。系统硬件配置一台中央监控工作站。工作站由商用PC主机或服务器、彩色显示器组成。中央监控工作站对来自各分站的数据和信息进行实时监测，并通过分析和运算进行相关的数据处理、统计和报表打印，通过屏幕以文字和图形显示各设备的运行状态、报警信息，并向各分站发出各种控制指令，通过执行器控制设备完成相应的功能状态或状态转换。 B网络层：信号转换器（PSG）、网络中继器（通讯节点）等。功能：信号转换器（PSG）见图2-1用于LON网络和计算机RS232通讯口信号传输。可以监测LON网的通讯状态，监测计算机RS232口的通讯状态图2-1

7、信号转换器功能：通讯中继器（通讯节点）见图 2-2可将1路LON总线分成2路总线，或信号放大及信号分配。 网段延伸和信号放大，单个中继器可延伸1330米。图2-2 中继设备C.现场数据采集器；见图 2-3数据采集器是功能层最重要的设备，主要实现对被控设备的各种状态和参数的监测和控制，并承担将有关信号通过LON网络传输到上位计算机管理软件上。图2-3 数据采集器2. 系统应用范围和使用现状2.1应用范围本系统设计开发具体实施方式为：一次规划，分步实施，实行自由增减的原则。由基本配置+扩展配置。 基本配置（包括电压监测、温度监测、单灯实时状态监测等），基本配置上位机软件为C/S网络版结构，其应用范

8、围有： 可在内部局域网上设置多个客户端，检测结果定时向服务器发送,公司内部可以通过局域络网查询，系统可靠性：故障诊断功能。供不同的使用人员共享数据。图形化人机界面，操作简便。实时监测:实时监测各个参数.远程控制:自动或时序开启或关闭供电回路.自动判定判定光源和灯具正常关闭或失效故障。强大的运行数据管理:统计各灯具的开启,关闭或失效时间,具有某批(个)累计亮灯时间统计（可自动计算出批次灯的平均寿命，和白炽灯的累计平均寿命时间的统计等）。强大的报警数据管理: 有光源和灯具失效报警,批次失效数量超限报警功能。完备的操作日志管理：提供历史数据和趋势图:供电电压,环境温度提供实时曲线趋势图和历史趋势图.

9、数据可导出供其他管理软件运用，可导出ACCESS格式数据。单条或多条实时历史曲线趋势图，可用于对比分析。用户编程（图形化配置方式）扩容方便。电压监测：目前该配置了14个电压监测点，实时监测14个供电电压回路，自动记录供电电压的波动情况，电压波动大于一定值(一般大于1V)自动刷新，也可由上位机自动定时查询。可远程或时序控制供电电源开关，每组电源通断电时间可任意设定。温度监测：目前已配置了2个温度监测点，实施监测2个实验室室内的环境温度, 自动检测记录环境温度变化情况,温度波动大于一定值(一般为0.5度自动刷新) 也可由上位机自动定时查询。 单灯实时状态监测：提供单灯的运行状态监测，失效时具有故障

10、报警。平面图显示每个灯架和每盏灯的位置；有单灯亮灭时间记录,单灯累计运行时间记录。失效自动判定功能。扩展配置：按寿命试验检测产品数量需求进行扩展配置，主要包括数据采集器，变送装置，可扩展供电电压监测，环境温度，单灯状态监测等。部分软件界面：2.2使用现状目前我们已配置实施了一千个灯寿命试验的监控点，分别应用在0-24V低电压灯架（例：低压卤钨灯和低压白炽灯等）；100V-280V电压（例普通照明用自镇流荧光灯、白炽灯,双端荧光灯和高强度气体放电灯等）固定的寿命试验灯架；此外还设计了两个移动式测试装置用于非固定寿命试验架的灯座上,便于灵活应用于不同类型灯头的光源寿命的检测。 应用在固定寿命试验灯

11、架上 应用在非固定式（移动式）寿命试验灯架上由于).本系统在开发设计时已借鉴和考虑到同类系统在设计上的不足之处，例系统容量较小，不适合大规模检测；不能顾及临时灯架；通常只能简单统计判定灯的一般寿命参数；刷新数据较慢，数据处理简单等问题。所以本系统中的检测装置可实行自由增减，寿命检测时间可任意设定。系统有自动判定寿试时间和灯50%平均寿命时间的统计，并在寿命试验时间终止时，系统以报警提示框的形式在屏幕上显示。数据报表功能强大，人机界面友好，操作简便能适合各种人员操作。在目前使用的各电压段和不同种类的光源的寿命试验检测中，运行基本良好，能长期稳定工作，准确地反映出被监测回路及单个光源和灯具的各项参

12、数（如电压、开关状态、失效时间等）情况，系统自动记录和统计运行参数。在屏幕上能监视到各点灯的运行情况,并能在故障诊断后连续恢复计时的功能（如灯与灯座间的接触不良引起灯的失效，灯用寿命镇流器的故障引起灯的不亮等）。按灯寿命试验的相关要求,下载打印出试验所需格式化参数的表单记录。系统在目前的运行中能满足和达到设计开发时所提出的各项应用技术要求。3结束语 光源寿命自动化检测系统在电光源照明行业已开始逐步应用,因为光源的寿命试验是光源产品性能标准要求中的一个重要考核项目,例2000小时的光通维持率在光源产品的节能认证，能效标识的检测中都是必须的检测和考核项目，而光源产品的相关标准规定的寿命时间（除白炽

13、灯外）基本都规定在5000小时以上,按国外某些认证要求(例ELI认证要求寿命试验在6000小时)，有的寿命试验甚至规定在10000小时。在如此长寿命的试验过程中,靠人工来监测统计是即费时又费工,也不可能准确及时地反映出寿命失效的真实数据。所以采用寿命自动化检测系统来监控掌握产品的实际寿命状况,是保证检测数据准确性的重要手段之一。当然选用可靠性好应用性强的检测系统是最重要的。该系统目前大都用在光源产品的寿命试验检测中,按此系统的设计原理和应用功能,我们还可扩展到灯具及其它照明电器附件等产品的耐久性试验的监测过程中，使先进的科学的智能自动化检测手段和设备贯穿于照明电器产品的整个检测中来，以提升我们的检测技术水平，这也是恒量和考核寿命试验检测能力的一个重要条件